KR100527014B1 - Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent - Google Patents

Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent Download PDF

Info

Publication number
KR100527014B1
KR100527014B1 KR1019980015934A KR19980015934A KR100527014B1 KR 100527014 B1 KR100527014 B1 KR 100527014B1 KR 1019980015934 A KR1019980015934 A KR 1019980015934A KR 19980015934 A KR19980015934 A KR 19980015934A KR 100527014 B1 KR100527014 B1 KR 100527014B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon dioxide
pressure
polyol
mixing
stream
Prior art date
Application number
KR1019980015934A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980086745A (en
Inventor
한스-미카엘 슐쯔바흐
로타르 뢰리히
Original Assignee
헤네케 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1997118895 external-priority patent/DE19718895C1/en
Priority claimed from DE1997142039 external-priority patent/DE19742039A1/en
Application filed by 헤네케 게엠베하 filed Critical 헤네케 게엠베하
Publication of KR19980086745A publication Critical patent/KR19980086745A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100527014B1 publication Critical patent/KR100527014B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3442Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • B29C44/3446Feeding the blowing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7404Mixing devices specially adapted for foamable substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7404Mixing devices specially adapted for foamable substances
    • B29B7/7409Mixing devices specially adapted for foamable substances with supply of gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes

Abstract

본 발명은 점도와 폴리올 혼합물의 양이 상이한 여러 등급의 폴리올을, 폴리올과 액상 이산화탄소의 혼합 용으로 제공된 정적 혼합기에 대한 어떠한 변형 없이도 가공할 수 있고, 또한 낮은 작동 압력하에서도 작동되는 계량 펌프의 이용을 가능케 하는, 발포제로서 액상 이산화탄소를 이용하는 폴리우레탄 발포체의 제조 방법 및 장치를 제공한다. The present invention utilizes a metering pump that can process polyols of differing viscosity and amounts of polyol mixtures without any modification to the static mixers provided for mixing polyols and liquid carbon dioxide, and which also operate under low operating pressures. To provide a method and apparatus for producing a polyurethane foam using liquid carbon dioxide as a blowing agent.

Description

발포제로서의 액상 이산화탄소에 의한 폴리우레탄 발포체의 제조 방법 및 장치{Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent}Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent}

발포제로서 액상 이산화탄소를 사용하여, 이소시아네이트, 첨가제, 및 용존 이산화탄소를 함유하는 폴리올의 계량 스트림을 혼합 장치에 도입시키고, 혼합 장치로부터 배출되는 혼합물에서 이산화탄소를 방출시켜 용존 이산화탄소의 평형 용압 보다 높은 압력으로부터 혼합물을 감압시키고, 이어서 생성되는 액상 발포체를 경화시킴으로써 폴리우레탄 발포체를 제조하는 것은 공지되어 있다 (예를 들면, 유럽 특허 공개 공보 제645 226호, 국제 특허 제96/00644호, 동 제96/02377호 및 동 제96/16782호를 참조). 이러한 공정에서는, 용존 이산화탄소를 함유하는 폴리올 스트림은, 예를 들면 -30 내지 -5 ℃의 저온으로 냉각된 액상 이산화탄소를 30 내지 70 bar의 압력하에 유지되는 폴리올 스트림에 주입시키고, 이어서 정적 혼합기를 통과시킴으로써 (여기서, 이산화탄소가 균질하게 용해됨) 생성되는 것이 일반적이다. 이산화탄소를 함유하는 폴리올 스트림을 공급하기 전에, 그의 압력을 평형 용압보다 높은 높은 압력, 즉 예를 들면 1 내지 3 bar 높은 압력으로 추가 강하시키는 것이 일반적이다. Using liquid carbon dioxide as blowing agent, a metered stream of polyols containing isocyanate, additives, and dissolved carbon dioxide is introduced into the mixing apparatus, and the carbon dioxide is released from the mixture exiting the mixing apparatus to release the mixture from pressures above the equilibrium pressure of dissolved carbon dioxide. It is known to produce polyurethane foams by depressurizing and then curing the resulting liquid foams (for example, European Patent Publication No. 645 226, International Patent No. 96/00644, and 96/02377). And 96/16782. In this process, a polyol stream containing dissolved carbon dioxide is injected, for example, liquid carbon dioxide cooled to a low temperature of −30 to −5 ° C. into a polyol stream maintained at a pressure of 30 to 70 bar and then passed through a static mixer. By means of which the carbon dioxide is homogeneously dissolved. Prior to feeding the polyol stream containing carbon dioxide, it is common to further drop its pressure to a higher pressure than the equilibrium pressure, ie 1 to 3 bar higher.

공업적 발포체 생산 공장 설비로는 시장의 수요에 따라, 사용되는 폴리올의 등급 및 이산화탄소 함량, 즉 최종 발포체의 밀도 및 그의 경도 면에서 상이한 등급의 발포체가 제조된다. 이러한 공장 설비에서, 폴리올 저장기는 그의 가공 특성, 특히 점도 면에서 상이한 폴리올 공급물이 저장된 2개 이상의 폴리올 탱크로 구성된다. 폴리우레탄 발포체의 목적하는 등급에 따라, 다양한 폴리올 혼합물이 사용되고, 이들 중 몇몇은 충전제를 함유할 수도 있다. 목적하는 폴리올 혼합물은 고가의 계량 펌프를 이용하여 압력에 상관 없이 일정 범위 내에서 대응하는 목적하는 혼합물 비의 서브-스트림 (sub-stream)을 혼합물이 형성되는 공동 라인으로 수송함으로써 제조된다. 계량 펌프가 작동하는 압력 범위는 매우 고가의 펌프를 사용하지 않는다면 액상 이산화탄소 혼합에 필요한 압력을 생성하기에 일반적으로 적당치 않다. 액상 이산화탄소와의 혼합에 필요한 충분한 압력을 생성하는 이러한 고가의 펌프를 사용할 지라도, 정적 혼합기에서의 압력 강하가 점도 뿐만 아니라 산출량에 따라서도 좌우되므로 매 경우에 사용하는 폴리올 혼합물의 점도 또는 폴리올 혼합물의 다양한 양에 맞게 정적 혼합기를 조정해야만 한다. Industrial foam production plant equipment produces, according to market demand, foams of different grades in terms of the grade and carbon dioxide content of the polyols used, ie the density and hardness of the final foam. In such plant installations, polyol reservoirs consist of two or more polyol tanks in which polyol feeds differ in terms of their processing properties, in particular viscosity. Depending on the desired grade of polyurethane foam, various polyol mixtures are used, some of which may contain fillers. The desired polyol mixture is prepared by using an expensive metering pump to transport the corresponding sub-stream of the desired desired mixture ratio to a common line in which the mixture is formed, within a range, regardless of pressure. The pressure range in which the metering pump operates is generally not suitable to generate the pressure required for liquid carbon dioxide mixing unless a very expensive pump is used. Even with these expensive pumps that produce sufficient pressure for mixing with liquid carbon dioxide, the pressure drop in a static mixer depends not only on the viscosity but also on the yield, so in every case the viscosity of the polyol mixture or the polyol mixture The static mixer must be adjusted to the amount.

본 발명의 목적은 폴리올과 액상 이산화탄소를 혼합하기에 충분치 않은 비교적 저압하에 수송하는 계량 펌프를 이용하여 다양한 등급의 폴리올 및 다양한 산출량을 갖는, 계량된 이산화탄소 함량의 계량된 폴리올 스트림을 제공하는 것이며, 또한 여기서는 상이한 등급의 폴리올 (구체적으로 다양한 점도 및 폴리올 혼합물량의 변화)로 인해 정적 혼합기를 변형시킬 필요가 없다. It is an object of the present invention to provide a metered polyol stream of metered carbon dioxide content having different grades of polyol and varying yields using a metering pump that transports under relatively low pressure which is not sufficient to mix polyol and liquid carbon dioxide, and There is no need to modify the static mixer due to the different grades of polyols (specifically varying the viscosity and amount of polyol mixture).

본 발명은 용존 이산화탄소의 평형 용압 보다 단지 약간 높은 압력하에 계량된 이산화탄소 함량의 계량된 폴리올 스트림의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은 1개 이상의 계량된 폴리올 스트림을 1개 이상의 폴리올 저장 용기로부터 계량 펌프에 의해 공급하고, 펌프 특성에 따라 임의로 2개 이상의 폴리올 스트림의 서브 스트림을 공동 가압 펌프에 의해 이산화탄소와의 혼합에 필요한 압력 수준으로 조정하고, 계량된 이산화탄소와 정적 혼합기에서 혼합하고, 나머지 폴리올 스트림 및 임의로 추가의 폴리올 스트림과 다시 합치고, 압력을 강하시키는 것을 특징으로 한다. The present invention provides a process for preparing a metered polyol stream of metered carbon dioxide content under pressure that is only slightly above the equilibrium pressure of dissolved carbon dioxide, wherein the method pumps one or more metered polyol streams from one or more polyol storage vessels. And optionally adjust the sub-streams of two or more polyol streams to a pressure level necessary for mixing with carbon dioxide by a co-pressurization pump, mix in a static mixer with metered carbon dioxide, the remaining polyol streams and Optionally recombining with the additional polyol stream and reducing the pressure.

본 발명의 간단한 실시양태에 따르면, 2개 이상의 계량된 폴리올 스트림은 공동 라인에서 합쳐지고, 여기서부터 가압 펌프는 서브 스트림을 수송하며, 이 때, 나머지 폴리올 스트림은 정적 혼합기에서 이산화탄소와 혼합된 서브 스트림과 다시 합쳐진다. According to a simple embodiment of the present invention, the two or more metered polyol streams are combined in a common line, from which the pressure pump transports the sub streams, with the remaining polyol streams being mixed with carbon dioxide in a static mixer. And merge again.

정적 혼합기로부터 배출된 이산화탄소 함유 폴리올 서브 스트림은 서브 스트림 중의 이산화탄소의 평형 용압 보다 높은 압력하에 있다. 그 뒤, 다시 합쳐진 폴리올 스트림은 혼합 장치 입구 압력, 즉 다시 합쳐진 폴리올 스트림 중의 이산화탄소의 평형 용압보다 단지 약간 높은 압력으로 강하된다. 압력 강하는 혼합 장치 입구에 장착된 압력 강하 밸브 또는 압력 유지 밸브를 이용하여 달성할 수 있다. 또한, 이산화탄소를 함유하는 서브 스트림이 나머지 폴리올 스트림과 다시 합쳐지는 파이프 접합부를 적당한 길이의 파이프 섹션에 의해 혼합 장치 입구에 연결시킴으로써 압력 강하를 유도할 수도 있으며, 이때 파이프 섹션 내에서 충분한 압력 강하가 발생한다. The carbon dioxide containing polyol sub stream exiting the static mixer is at a pressure higher than the equilibrium pressure of carbon dioxide in the sub stream. The combined polyol stream is then lowered to a pressure only slightly higher than the mixing device inlet pressure, ie the equilibrium pressure of carbon dioxide in the combined polyol stream again. The pressure drop can be achieved using a pressure drop valve or a pressure retention valve mounted at the mixing device inlet. It is also possible to induce a pressure drop by connecting a pipe joint at which the sub-stream containing carbon dioxide merges back with the remaining polyol stream to the inlet of the mixing device by means of a pipe section of a suitable length, where a sufficient pressure drop occurs in the pipe section. do.

그러나, 혼합 장치 입구에 설치하는 압력 유지 밸브가 바람직하다. However, a pressure retention valve installed at the inlet of the mixing device is preferable.

또한, 정적 혼합기 출구와 폴리올 스트림이 다시 합쳐지는 부분 사이에 추가로 압력 유지 밸브를 제공함으로써 본 발명의 공정을 한층 더 다양하게 할 수 있다. 이것은 예를 들면 매우 낮은 점도의 폴리올을 이용하는 경우, 계량 펌프에 작동하는 정적 혼합기 출구에서 계속 유지되는 비교적 고압 없이도 정적 혼합기를 통한 매우 약간의 압력 강하가 가능하다는 것을 뜻한다. In addition, the process of the present invention can be further diversified by providing an additional pressure retention valve between the static mixer outlet and the portion where the polyol stream is recombined. This means, for example, when using very low viscosity polyols, a very slight pressure drop through the static mixer is possible without the relatively high pressure maintained at the static mixer outlet operating in the metering pump.

단일 서브 스트림 중의 이산화탄소와의 혼합에 필요한 압력을 발생시키는 가압 펌프는 계량 펌프에 필요한 복잡한 조절 수단 없이도 작동시킬 수 있다. 이 펌프를 사용하여 정적 혼합기를 통해 수송된 서브 스트림은 계량할 필요가 없다. 이것은 일정 범위 내에서 폴리올 점도의 함수로서 가변적이고, 또한 용존 이산화탄소의 양에 따라서도 달라진다. 이 때, 다른 서브 스트림도 대응하여 상보적으로 가변적이다. 공장 설비의 안전성을 위해 체크 밸브를 다른 서브 스트림 라인에 추가로 둘 수 있으며, 이로써 이 다른 서브 스트림 라인을 통해 이산화탄소를 함유하는 폴리올이 역류하는 것을 안정적으로 방지할 수 있다. Pressure pumps that generate the pressure necessary for mixing with carbon dioxide in a single sub-stream can be operated without the complicated control means required for the metering pump. The substreams transported through the static mixer using this pump do not need to be metered. It is variable as a function of polyol viscosity within a range and also depends on the amount of dissolved carbon dioxide. At this time, the other substreams are correspondingly variable complementarily. A check valve can be additionally placed in another substream line for the safety of the plant equipment, thereby reliably preventing backflow of polyols containing carbon dioxide through this other substream line.

저장 용기로부터 폴리올을 수송하는 계량 펌프에 대한 부담은 상보적인 서브 스트림을 위한 서브 스트림 라인 중에 추가의 가압 펌프를 제공함으로써 완화시킬 수도 있으며, 이것은 정적 혼합기 없이도 폴리올 서브 스트림의 압력을 최초 서브 스트림 중의 이산화탄소의 평형 용압에 근접한 수준으로 상승시킨다. 이것으로 폴리올 계량 펌프가 실질적으로 가압 없이도 작동될 수 있는 것이다. The burden on the metering pump transporting the polyol from the storage vessel may be mitigated by providing an additional pressurization pump in the substream line for the complementary substream, which reduces the pressure of the polyol substream in the first substream without the need for a static mixer. To the level close to the equilibrium pressure. This allows the polyol metering pump to be operated without substantially pressurization.

또한, 본 발명은 이소시아네이트, 폴리올, 첨가제 및 액상 이산화탄소 성분을 위한 저장 용기, 폴리올 중에 이산화탄소를 용해시키기 위한 혼합 장치, 액상 이산화탄소와의 혼합에 필요한 압력을 얻기 위한 압력 강하 밸브, 성분 혼합을 위한 혼합 장치, 혼합 장치 출구의 감압 장치, 성분을 혼합 장치로 수송하고 계량하는 장치를 포함하는 폴리우레탄 발포체의 제조 장치를 제공한다. 여기서 장치들은 임의로 2개 이상의 폴리올을 공동 라인내로 계량 투입하고, 이 공동 라인은 측관(bypass), 액상 이산화탄소의 공급 장치 및 정적 혼합기를 가지며, 상기 측관 중 하나에는 처리량에 좌우되지 않는 가압 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention also relates to a storage container for isocyanate, polyol, additives and liquid carbon dioxide components, a mixing device for dissolving carbon dioxide in the polyol, a pressure drop valve for obtaining the pressure necessary for mixing with the liquid carbon dioxide, and a mixing device for mixing the components. And a pressure reducing device at the mixing device outlet and a device for transporting and metering the components to the mixing device. The devices here optionally meter two or more polyols into a common line, which has a bypass, a supply of liquid carbon dioxide and a static mixer, one of which is equipped with a pressure pump which is not dependent on throughput. It is characterized by.

도 1 내지 도 4는 본 발명을 상세히 설명한다.1 to 4 illustrate the present invention in detail.

도 1은 이소시아네이트 성분 (2), 및 이산화탄소를 함유하는 폴리올 성분 (3)의 계량된 스트림이 도입되는 혼합 장치 (1)를 보여준다. 추가의 첨가제 공급 라인 또한 제공된다. 감압 장치 (4)는 혼합 장치 (1)의 밑에 위치하고, 이것에 의해 혼합 장치 (1) 중에서 혼합된 폴리올 반응 혼합물 성분이 용존 이산화탄소의 평형 용압 보다 높은 압력으로부터 대기압으로 감압되고, 이때 발포성 폴리우레탄 반응 혼합물 (5)가 방출된다. 폴리올 중의 이산화탄소의 평형 용압 보다 약간 높은 압력하에 있는, 이산화탄소를 함유하는 폴리올 스트림 (3)은 하기와 같이 제조한다. 1 shows a mixing device 1 into which a metered stream of isocyanate component 2 and a polyol component 3 containing carbon dioxide is introduced. Additional additive supply lines are also provided. The pressure reducing device 4 is located under the mixing device 1, whereby the polyol reaction mixture component mixed in the mixing device 1 is decompressed to atmospheric pressure from a pressure higher than the equilibrium pressure of dissolved carbon dioxide, wherein the expandable polyurethane reaction The mixture 5 is released. A polyol stream 3 containing carbon dioxide, which is at a pressure slightly above the equilibrium pressure of carbon dioxide in the polyol, is prepared as follows.

계량된 폴리올 스트림 P1, P2, ....., Pn은 배합을 위해 설정된 혼합비로 계량 펌프 11, 11, ....., 1n에 의해 공동 라인 (20)에 수송된다. 라인 (20)은 라인 (21) 및 (22)로 나뉘고, 여기서 라인 (22)에는 가압 펌프 (23) 및 정적 혼합기 (24)와 함께 정적 혼합기 (24)의 바로 상부 스트림에 계량된 액상 이산화탄소 스트림을 위한 공급점 (25)가 있다. 정적 혼합기의 상류에서 펌프 (23)은 30 내지 70 bar의 압력을 제공하는데, 이 압력에서 액상 이산화탄소는 증발없이 용액을 통과한다. 가압 펌프 (23)은 정적 혼합기 (24)의 상부 스트림에서 필요한 압력을 유지시키기 위한 필요량으로 라인 (20)으로부터의 폴리올을 공급한다. 잔류 폴리올은 라인 (21)을 통과한다. 압력 유지 밸브 (6)은 라인 (26)의 서브 스트림 중의 용존 이산화탄소의 평형 용압 보다 높게 라인 (26)의 압력을 유지시킨다.The metered polyol streams P 1 , P 2 ,..., P n are conveyed to the common line 20 by metering pumps 11, 11,... Line 20 is divided into lines 21 and 22, where line 22 is a liquid carbon dioxide stream metered to the top stream of static mixer 24 together with pressurized pump 23 and static mixer 24. There is a supply point 25 for this. Upstream of the static mixer, the pump 23 provides a pressure of 30 to 70 bar at which pressure the liquid carbon dioxide passes through the solution without evaporation. Pressurized pump 23 feeds the polyol from line 20 in the necessary amount to maintain the required pressure in the top stream of static mixer 24. Residual polyol passes through line 21. The pressure retention valve 6 maintains the pressure in line 26 above the equilibrium pressure of dissolved carbon dioxide in the substream of line 26.

도 2는 추가의 압력 유지 밸브(7)을 제공하는데, 이것은 라인 (26)의 압력을 서브 스트림 중의 용존 이산화탄소의 평형 용압 보다 단지 약간 높은 압력으로 유지시킨다. 여기서 정적 혼합기 (24)의 출구에서의 압력은 혼합에 필요한 압력이 이산화탄소 공급점 (25)에서 유지될 수 있는 정도의 높은 수준에서 유지될 수 있다. 2 provides an additional pressure retention valve 7 which maintains the pressure in line 26 only slightly above the equilibrium pressure of dissolved carbon dioxide in the sub-stream. The pressure at the outlet of the static mixer 24 here can be maintained at a high level such that the pressure required for mixing can be maintained at the carbon dioxide feed point 25.

도 3은 서브 스트림 라인(21)에 체크 밸브(8)을 제공하는데, 이 밸브는 이산화탄소를 함유하는 폴리올이 가압 펌프 (23)으로 역류되는 것을 방지한다. 3 provides a check valve 8 in the sub stream line 21, which prevents the polyol containing carbon dioxide from flowing back into the pressure pump 23.

도 4에 따르는 본 발명의 실시양태에서는, 계량 펌프 l0, 11, 1n (도 1)에 대한 부담을 추가로 완화시키는 가압 펌프 (9)가 서브 스트림 라인 (21)에 제공된다.In the embodiment of the invention according to FIG. 4, the sub-stream line 21 is provided with a pressure pump 9 which further relieves the burden on the metering pumps 10, 11, 1n (FIG. 1).

도 5는 한편으로는 이산화탄소와의 혼합 및 다른 한편으로는 측관 폴리올 스트림과의 혼합을 위한 상이한 폴리올 조성물을 제공할 수 있는 본 발명의 실시양태를 보여준다. 위와 같은 방법으로 이산화탄소와의 혼합에 제공되는 폴리올 서브 스트림의 점도를 폴리올을 적절히 선택함으로써 조정할 수 있다. 이를 위해서는, 각각의 폴리올 스트림 P1, P2, ....., Pn에 별도의 측관 라인 211, 212, ....., 21n을 제공한다. 이 측관 라인은 추가의 밸브로 차단할 수 있다. 도면에서 동일한 부호는 다른 도면에서도 동일한 부품을 나타낸다.FIG. 5 shows an embodiment of the invention that can provide different polyol compositions for mixing with carbon dioxide on the one hand and with the side polyol stream on the other. The viscosity of the polyol sub-stream provided for mixing with carbon dioxide can be adjusted by appropriately selecting the polyol in the same manner as above. To this end, a separate side line 21 1 , 21 2 , ....., 21 n is provided for each polyol stream P 1 , P 2 , ....., P n . This side line can be interrupted by an additional valve. Like reference numerals in the drawings denote like parts in different drawings.

본 발명은 기존의 발포체 생산 공정에서 사용해 온 고가의 펌프를 사용하지 않고, 사용하는 폴리올 혼합물의 점도 또는 폴리올 혼합물의 양에 따라 혼합기를 조정할 필요가 없는, 발포제로서 액상 이산화탄소를 이용하여 비교적 저압에서 폴리우레탄 발포체를 제조하는 방법 및 장치를 제공한다. The present invention does not require the use of expensive pumps used in existing foam production processes, and does not require adjustment of the mixer depending on the viscosity of the polyol mixture used or the amount of polyol mixture. Provided are methods and apparatus for producing urethane foams.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시양태으로 폴리우레탄 발포체 제조를 위한 장치의 모식도.1 is a schematic view of a device for producing polyurethane foam in a first embodiment of the present invention.

도 2, 도 3 및 도 4는 폴리올 서브 스트림 라인의 다른 실시양태.2, 3 and 4 show another embodiment of a polyol sub stream line.

도 5는 본 발명의 다른 실시양태.5 is another embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 혼합 장치1: mixing device

2 : 이소시아네이트 성분2: isocyanate component

3 : 폴리올 성분3: polyol component

4 : 감압 장치4: decompression device

5 : 반응 혼합물5: reaction mixture

6 : 압력 유지 밸브6: pressure retention valve

7 : 추가의 압력 유지 밸브7: additional pressure retention valve

8 : 체크 밸브8: check valve

P1, P2, … Pn : 폴리올 스트림P 1 , P 2 ,. P n : polyol stream

11, 12, 13 … 1n : 계량 펌프11, 12, 13... 1n: metering pump

20, 21, 22, 26 : 라인20, 21, 22, 26: lines

23 : 가압 펌프23: pressure pump

24 : 정적 혼합기24: static mixer

25 : 스트림 공급점25: stream feed point

211, 212, … 21n : 보조관21 1 , 21 2 ,. 21 n : auxiliary pipe

Claims (5)

액상 이산화탄소와의 혼합에 필요한 압력을 발생시키고, 폴리올과 이산화탄소를 정적 혼합기(24)에서 혼합하고, 압력을 낮춤으로써 용존 이산화탄소의 평형 용압보다 단지 약간 높은 압력에서 계량된 이산화탄소 함량을 갖는 계량된 폴리올 스트림의 제조 방법으로서, 1개 이상의 계량된 폴리올 스트림(P1, ... ,Pn)을 1개 이상의 폴리올 저장 용기로부터 계량 펌프에 의해 공급하고, 펌프 특성에 따라 임의로 2개 이상의 폴리올 스트림의 서브 스트림을 공동 가압 펌프(23)에 의해 이산화탄소와의 혼합에 필요한 압력 수준으로 조정하고, 그 서브 스트림을 계량된 이산화탄소와 정적 혼합기(24)에서 혼합하고, 나머지 폴리올 스트림 및 임의로 추가의 폴리올 스트림과 다시 합치고, 압력을 낮추는 것을 특징으로 하는 제조 방법.A metered polyol stream having a metered carbon dioxide content at a pressure just slightly above the equilibrium pressure of dissolved carbon dioxide by generating a pressure necessary for mixing with the liquid carbon dioxide, mixing the polyol and carbon dioxide in a static mixer 24, and lowering the pressure. Process for the preparation of at least one metered polyol stream (P1, ..., Pn) is supplied by means of a metering pump from at least one polyol storage vessel, and optionally a substream of at least two polyol streams Adjust the pressure level required for mixing with carbon dioxide by means of a co-pressurization pump 23, mix the sub-stream in metered carbon dioxide in a static mixer 24, recombine with the remaining polyol stream and optionally further polyol streams, The manufacturing method characterized by lowering the pressure. 제1항에 있어서, 이산화탄소를 함유하는 서브 스트림의 압력을 나머지 폴리올 스트림과 합치기 전에 서브 스트림 중의 이산화탄소의 평형 용압보다 약간 높은 압력으로 낮추는 것을 특징으로 하는 제조 방법.The process of claim 1, wherein the pressure of the substream containing carbon dioxide is lowered to a pressure slightly above the equilibrium pressure of carbon dioxide in the substream before combining with the remaining polyol stream. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계량된 폴리올 스트림(P1, ... ,Pn)을 공동 라인(20)에서 합치고, 합친 폴리올 스트림의 서브 스트림을 펌프 특성에 따라 필요한 압력으로 조정하고, 이산화탄소와의 혼합 후에 나머지 폴리올 스트림과 다시 합치는 것을 특징으로 하는 제조 방법.3. The method according to claim 1, wherein the metered polyol streams P1,..., Pn are combined in a common line 20, the substreams of the combined polyol streams are adjusted to the required pressure according to the pump characteristics, and carbon dioxide Re-merging with the remaining polyol stream after mixing with. 액상 이산화탄소를 발포제로 사용하여 이소시아네이트, 첨가제, 및 용존 이산화탄소를 함유하는 폴리올의 계량된 스트림을 혼합 장치에 도입시키고, 혼합 장치로부터 배출되는 혼합물에서 공지된 방식으로 이산화탄소를 방출시켜 용존 이산화탄소의 평형 용압 보다 높은 압력으로부터 혼합물을 감압시켜 폴리우레탄 발포체를 제조하는 방법으로서, 이산화탄소를 함유하는 상기 폴리올 스트림이 제1항 또는 제2항에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 발포체의 제조 방법.Using liquid carbon dioxide as blowing agent, a metered stream of polyols containing isocyanate, additives, and dissolved carbon dioxide is introduced into the mixing apparatus, and the carbon dioxide is released in a known manner from the mixture exiting the mixing apparatus to give a better than equilibrium pressure of the dissolved carbon dioxide. A process for producing a polyurethane foam by depressurizing a mixture from a high pressure, wherein said polyol stream containing carbon dioxide is prepared according to claim 1. 이소시아네이트, 폴리올, 첨가제 및 액상 이산화탄소 성분을 위한 저장 용기, 폴리올 중에 이산화탄소를 용해시키기 위한 혼합 장치(24), 액상 이산화탄소와의 혼합에 필요한 압력을 얻기 위한 압력 강하 밸브, 성분 혼합을 위한 혼합 장치(1), 혼합 장치 출구의 감압 장치(4)를 포함하고, 성분을 혼합 장치(1)로 수송하고 계량하는 적당한 장치를 갖는 폴리우레탄 발포제 제조 장치로서, 적어도 폴리올의 계량된 서브 스트림이 공동 라인내로 수송되고, 이 공동 라인은 산출량에 좌우되지 않는 가압 펌프(23), 액상 이산화탄소의 공급 장치 및 정적 혼합기(24)를 가지며, 여기서 공동 라인 및(또는) 공동 라인내로 공급하기 전에의 각 폴리올 라인이 가압 펌프(23), 공급 장치 및 정적 혼합기(24)를 거치지 않고 통과하는 측관(21)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 발포체 제조 장치.Storage containers for isocyanates, polyols, additives and liquid carbon dioxide components, mixing device 24 for dissolving carbon dioxide in polyols, pressure drop valves for obtaining the pressure necessary for mixing with liquid carbon dioxide, mixing devices for mixing components (1 ), A polyurethane blowing agent manufacturing device comprising a pressure reducing device 4 at the outlet of the mixing device and having a suitable device for transporting and metering the components to the mixing device 1, wherein at least the metered sub-stream of the polyol is transported into the common line This cavity line has a pressure pump 23, a supply of liquid carbon dioxide, and a static mixer 24, which is not dependent on the output, where each polyol line before pressurizing into the cavity line and / or the cavity line is pressurized. Characterized in that it has a side pipe 21 to pass through without passing through the pump 23, the supply device and the static mixer 24, Lee polyurethane foam manufacturing equipment.
KR1019980015934A 1997-05-05 1998-05-04 Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent KR100527014B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997118895 DE19718895C1 (en) 1997-05-05 1997-05-05 Mixing of liquid carbon di:oxide into poly:ol of polyurethane foam mixture
DE19718895.8 1997-09-24
DE19742039.7 1997-09-24
DE1997142039 DE19742039A1 (en) 1997-09-24 1997-09-24 Mixing of liquid carbon di:oxide into poly:ol of polyurethane foam mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980086745A KR19980086745A (en) 1998-12-05
KR100527014B1 true KR100527014B1 (en) 2006-02-13

Family

ID=26036332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980015934A KR100527014B1 (en) 1997-05-05 1998-05-04 Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0878284B1 (en)
JP (1) JP4225603B2 (en)
KR (1) KR100527014B1 (en)
CN (1) CN1083461C (en)
DE (1) DE59806586D1 (en)
HK (1) HK1016626A1 (en)
NO (1) NO315164B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE519091C2 (en) * 2000-05-03 2003-01-14 Aga Ab Device and process for pumping liquid gas, pumping system for pumping liquid gas and system and process for cyclic production of polymer products
AU2001283887A1 (en) * 2000-07-07 2002-01-21 Hennecke Gmbh Method and device for producing foams
JP4863338B2 (en) * 2001-04-10 2012-01-25 株式会社ブリヂストン Urethane roller casting equipment
JP5255239B2 (en) * 2007-06-29 2013-08-07 倉敷紡績株式会社 Polyurethane foam manufacturing apparatus and polyurethane foam manufacturing method
CN102225606B (en) * 2011-05-23 2013-09-25 湖州师范学院 Portable heating-type polyurethane foaming machine
CN104175444A (en) * 2014-08-01 2014-12-03 宁夏鼎盛阳光保温材料有限公司 Carbon dioxide foaming equipment for extruded sheets
CN107457956B (en) * 2017-09-14 2018-07-27 绍兴市华创聚氨酯有限公司 A kind of conveying mechanism for carbon dioxide polyurethane foaming machine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4108186A1 (en) * 1991-03-14 1992-09-17 Bayer Ag METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A POLYURETHANE REACTION MIXTURE
DE4422568C1 (en) * 1994-06-28 1996-02-15 Bayer Ag Process and device for foam production using carbon dioxide dissolved under pressure
ES2123266T5 (en) * 1994-07-18 2003-11-01 Bayer Ag PROCEDURE FOR PRODUCING FOAMS BY DISSOLVED CARBON DIOXIDE UNDER PRESSURE.
DE69508427T2 (en) * 1994-11-28 1999-07-22 Hennecke Gmbh METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING FOAM BY CARBON DIOXIDE SOLVED UNDER PRESSURE
DE4442256C1 (en) * 1994-11-28 1996-07-25 Hennecke Gmbh Maschf Process for dissolving carbon dioxide in a liquid polymer

Also Published As

Publication number Publication date
JP4225603B2 (en) 2009-02-18
EP0878284B1 (en) 2002-12-11
NO315164B1 (en) 2003-07-21
KR19980086745A (en) 1998-12-05
NO982003L (en) 1998-11-06
DE59806586D1 (en) 2003-01-23
CN1198446A (en) 1998-11-11
EP0878284A2 (en) 1998-11-18
HK1016626A1 (en) 1999-11-05
EP0878284A3 (en) 1999-12-29
CN1083461C (en) 2002-04-24
NO982003D0 (en) 1998-05-04
JPH10315261A (en) 1998-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6127442A (en) Process for foam production using dissolved under pressure carbon dioxide
US6247838B1 (en) Method for producing a liquid mixture having a predetermined concentration of a specified component
US5514264A (en) Pressurized solution feed system for pH control
US4157427A (en) Method for entraining gas in a liquid chemical precursor for reaction injection molding
DE102005037080B4 (en) Method and device for cooling cement
KR100527014B1 (en) Process and Apparatus for the Production of Polyurethane Foam by Means of Liquid Carbon Dioxide as Foaming Agent
JP2006328232A (en) Process and apparatus for manufacturing of urethane foam utilizing liquified carbon dioxide
KR20080069596A (en) Method and system for manufacture and delivery of an emulsion explosive
JP2007516871A (en) Method for treating spouted concrete with a spray device and spray device
CN1681633A (en) Production method of void-free, pinhole-free polyurethane block foam
CA2165896A1 (en) Method and apparatus for foam manufacture using carbon dioxide dissolved under pressure
EP0089796A1 (en) Method of manufacturing polyurethane foams
US5521224A (en) Method and apparatus for controlling the number of cells in polyurethane foam
US1649062A (en) Apparatus for mixing and proportioning materials
JPH08208879A (en) Method of dissolving carbon dioxide in liquid polymer
JPH11293027A (en) Manufacture of polyurethane foam and its device
WO2000064650A1 (en) Open-loop method and apparatus for producing a controlled blend of polyol and blowing agent
US5382603A (en) Process and apparatus for the preparation of a polyurethane reaction mixture
US20180200927A1 (en) Foamed resin production method and production equipment thereof
JPS6381191A (en) Production device for impregnating material for ground
US3476292A (en) Apparatus for making polyurethane foam
JPS58142829A (en) High pressure frothing method
KR100468329B1 (en) Process for Foam Production Using Dissolved Under Pressure Carbon Dioxide
US20070080171A1 (en) Method and apparatus for applying a foam layer
EP0942819A2 (en) Process and low-output plant for the continuous production of slab-stock foam

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081022

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee